CN101043978A - 包括双芯夹紧装置的切割轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于切割轮(1)的复合系统,特别是用于具有大于400mm的直径的切割轮,所述复合系统包括研磨材料的外部切割环,所述研磨材料的外部切割环在其内径附近的两面上都具有凹陷(3),两个齐平安装的张紧盘(2)被置于所述凹陷中,作为芯夹紧装置。所述夹紧盘是使用者保留的可重复使用的元件,并且将力传递到机器的夹紧法兰(4a+4b)。所述盘还增加稳定性并且减少浪费。

Description

包括双芯夹紧装置的切割轮
本发明涉及用于具有>=400mm的外径的、合成树脂接合的切割(cut-off)轮的复合系统,其中在两侧的内径区(bore region)都压制有凹口(recess),响应于夹紧操作,两块适应性的边缘成形的夹紧盘(plate)被插入所述凹口,作为可以重新使用的芯夹紧装置。
从直径>=400mm开始的合成树脂接合的切割轮被用于金属生成以及金属处理行业中的固定分离设备,用来切割钢、铸铁、特殊合金、因科镣(inconell)、钛等等。
由此,常规切割轮的差的可用性(slight usability)被证明是很大的缺点。在理想情况下,这些均质的(homogenous)切割轮可以被用至最小为新直径的45%,但是平均来说它们仅可以被用至初始直径的60%,依赖于可用的机器以及大的材料尺寸。
随后,这些剩下的残余盘必须根据国家处理指南以高成本来处理掉。要提及的进一步的缺点在于为这些未使用的芯区域而额外使用的原材料,所述额外使用的原材料导致除了由于增强和树脂部分的可选磨料颗粒材料之外用于原材料部分(sector)的额外成本。
欧洲专利0382720A2描述了一种依靠在金属基体上的非确实接合(non-positivebonding)的合成树脂接合的纤维增强切割轮。然而,该系统不能自己处置,因为有小的起磨削作用的边缘区的残余膜剩余在剩下的基体上,并且仍然需要处理掉包括合成树脂接合的残余膜的金属芯。
在EP 0769352 A1中描述了进一步的解决方案,其中,在生产期间,以非确实(non-positive)的方式直接将起磨削作用的边缘区压制在金属基体上。在这里,高价获取大量的这些基体已经成为一种缺点。此外,关于用过的复合切割轮的返还也存在着物流方面的问题,所述用过的复合切割轮必须被送回给制造商以便被重新镀覆(re-plate)。出于成本的原因,该系统因此仅用于离制造商距离有限的地方。此外,清洁和重新镀覆与大量技术努力相关联,并且最终是一种时间和成本上的考虑因素。
描述
因此,本发明的目的在于创建一种复合系统,所述复合系统消除上述缺点,并且让使用者有可能耗尽多至整个起磨削作用的切割环表面的95%的外部切割轮,而且所述复合系统保证了额外的优点,例如具有高得多的稳定性的、降低的切割轮宽度。
根据本发明,这是通过使切割轮的内径与最小耗尽直径一致(synchronize),以及此外在切割轮中压制用于在两侧偏置的两个夹紧盘的边缘形状的凹陷来达到的。这使起磨削作用的边缘区域能够被几乎完全耗尽,并且仅须处理掉小的磨料残余环。
被视为在机器侧(machine side)的实际夹紧法兰(flange)和起磨削作用的切割环之间的连接元件(element)的两个夹紧盘,是本发明的关键部件(component)。由于这样的事实,具体来说即,对于常规产品来说从夹紧法兰到切割轮的过渡(transition)代表一个薄弱点(weak spot)。在这里,根据本发明,所述缺点通过可以作为可选方案的夹紧盘材料而被显著地改善了。
由于两个夹紧盘属于使用者这一事实,仅必须向消费者配送轻得多的切割环,并且由此可能有多至40%的重量节省。
从下面对附图的描述中可以找到本发明的额外的特征和细节。在附图中示出:
图1根据本发明具有双夹紧盘的切割轮的分解图示,
图2沿图3中的线A-A截取所述复合系统的截面,以及
图3该切割环复合系统的侧视图。
在图1中图示的切割轮1优选为无需额外的材料增强的合成树脂接合的切割轮。对各种应用要求和消费者需求来说,系统选择结合相配的磨料颗粒和填料的酚醛树脂具有不同的难度。
刚玉,具体来说专用刚玉、锆刚玉和烧结刚玉以及碳化硅,被用作磨削手段。填料包括诸如黄铁矿、硫化锌、石墨、氯锰酸钾(Kaliumchlormanganat)等的原材料,当前所述填料还用在针对工业应用的切割轮中。
当前玻璃材料镶嵌件(insert)被用作材料增强结构5。然而,在未来,诸如Kevlar或碳纤维的替换物是可能的。无需连续的增强结构的实施方案是可能的。然而,应该在凹陷区提供增强结构。
典型地,切割轮1的外径D在400到2000mm之间,然而,优选为外径大于800mm。理想地,切割轮(1)的内径d可以被调整为适用的最小直径。然而,出于制造的原因,应该基于切割环的各自的标准尺寸选择固定内径d。外径D的40-80%这一范围被指示为内径d的推荐值。
当前,直径D与宽度T的比值一般在范围80-100上。根据本发明,由于刚性大得多的芯区域,可以实现增加到高至130。起磨削作用的切割环可以以面平行的方式以及以圆锥方式来实施,从而朝内径方向逐渐变小(taper)。
出于清楚的目的,相对于直径D来说,图1和2中的宽度T被图示得大很多倍。
在两侧内径区的平坦表面上,切割轮1包括多个几何凹陷3,两个夹紧盘以精确配合的方式被插入所述凹陷。这些凹口3的形状可以被实施为圆形、矩形,但是优选为类似于燕尾形(dovetail)。为了使夹紧盘2能够良好地预张紧(pretensioning),这些凹口的深度必须比切割环在内径处的宽度T的一半小0.1到1mm,优选为小0.2到0.6mm。这些凹口3的径向延伸长度(radial reach)e是外径D的函数,并且在10到200mm之间,优选在30到60mm之间。
以其定义的边缘形状精确地配合到切割轮1的双面凹口3中的两个夹紧盘2是该系统的重要部件。响应于用常规夹紧法兰4a和4b的夹紧操作,这两个夹紧盘被压紧,从而产生所需的横向夹紧力。由此,驱动轴将夹紧过程所需的力通过夹紧法兰传递到这两个夹紧盘,并且从所述两个夹紧盘处所述力以非确实(non-positive)的方式通过所述特殊的边缘形状最终传递到起磨削作用的磨料切割环。
所述夹紧盘可以被实施为平直的、偏置的、穿孔的或者呈波纹状。作为减低重量的一种可能性,可以将夹紧盘提供为具有额外的凹口。
这两个夹紧盘2的边缘形状3是以多个呈对称的圆形、方形、燕尾形或类似地成形的突出夹紧表面为特征的,所述突出夹紧表面必须精确地与被压制在起磨削作用的切割轮两面的凹陷配合,并且因此可以传递在磨削切割(abrasive cutting)期间产生的力。
所述两个夹紧盘的总厚度必须较小,即大致比切割轮内径区域的轮厚度T薄5-10%。这确保如同用常规切割轮那样达到所要求的自由切割深度。
高强度增强的合成材料、碳纤维、有色金属、特殊合金、钛可以被用作用于这些夹紧盘的材料,但是当前优选为简单的钢盘。除了所要求的基本强度以外,对于该材料来说一条重要的准则是包括一定的挠性(flexibility)和高残余应力,从而能够经受由于响应于这样的应用而产生的横向力作用而不会造成永久性损害。
响应于该复合系统的夹紧操作,为了便于处理(handling),在夹紧盘中提供狭缝(slit)2a,特殊的拉簧被插入所述狭缝2a作为夹紧辅助件。在非常大的夹紧盘(>切割环的外径的60%)的情况下,可以在夹紧盘的外径区域设置额外的孔,作为额外增加的紧固的或夹紧的力。
在切割轮内径区中,要求压制位置和形状精确的凹口。这是通过压制具有精确配合的模板(template)来达到的。可替换地,这些凹口还可以之后在适当的处理设备被磨削。

Claims (14)

1.一种直径(D)>=400mm的切割轮(1)的系统,所述系统包括磨砂、接合剂、填料的适用的混合物,所述混合物被夹紧在两个夹紧盘(2)之间,所述系统的特征在于,起磨削作用的切割环的内径仅延伸到所述两个夹紧盘的外边缘,并且夹紧盘(2)-切割轮(1)的连接仅通过夹紧力和所述两个夹紧盘的配合而产生。
2.如权利要求1所述的切割轮的系统,其特征在于,在所述内径区域的两侧都压制或者之后磨削具有精确配合的凹陷。
3.如权利要求1或2所述的切割轮的系统,其特征在于,所述起磨削作用的切割环被实施为以面平行的方式朝所述内径方向逐渐变小达3mm,优选为圆锥形。
4.如权利要求1-3所述的切割轮的系统,其特征在于,所述切割轮(1)的所述直径(D)与宽度(T)的比值在70以上,优选在90以上。
5.如权利要求1-4所述的切割轮的系统,其特征在于,所述内径(d)大于所述外径(D)的40%。
6.如权利要求1-5所述的切割轮的系统,其特征在于,所述起磨削作用的切割环(1)包括合成树脂接合的实施方案。
7.如权利要求1-6所述的切割轮的系统,其特征在于,所述切割轮包括至少一个,优选为两个或更多个织物材料镶嵌件(5)。
8.如权利要求1-7所述的切割轮的系统,其特征在于,所述夹紧盘分别被实施为偏置的、穿孔的方式或者还被实施为波纹的方式,优选为平直的形状。
9.如权利要求1-8中的一个所述的切割轮的系统,其特征在于,所述夹紧盘(2)以如碳纤维、高强度增强合成材料、有色金属、特殊合金、钛的材料来实施,但是优选以金属板来实施。
10.如权利要求1-9所述的切割轮的系统,其特征在于,所述夹紧盘(2)的边缘形状适应于所述切割环(1)的所述凹陷(3)。
11.如权利要求1-10所述的切割轮的系统,其特征在于,所述两片夹紧盘(2)的总宽度(b)比所述切割环在所述内径处的宽度薄1-20%,优选为薄5-10%。
12.如权利要求1-11所述的切割轮的系统,其特征在于,绝缘膜在所述夹紧盘(2)之间被插入或胶合。
13.如权利要求1-12所述的切割轮的系统,其特征在于,在所述夹紧盘中设置有狭缝(2a)和或额外的孔(2b),作为夹紧辅助结构,或者作为额外的夹紧力增强结构。
14.一种用于生产如权利要求1-13所述的切割轮的方法,其特征在于,借助于模板,所述横向凹陷(3)是已经被压制的,或者可替换地,是之后被磨削的。
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